大遗址是具有一定规模、连续分布的遗存本体及与其相关联的环境载体共同构成的有明确地域范围的综合性文化空间，包括各类文化遗存、人文景观环境和自然景观环境等[1]。大遗址保护工作发轫于上世纪90年代，1997年国务院在《关于加强和改善文物工作的通知》中首次明确提出大遗址的概念[2]。此后，各地对于大遗址保护工作越来越重视，成为文物保护工作中一项重要领域。但相对于单体不可以移动文物，大遗址保护存在诸多难题，相比中小型规模的遗址，其保护工作难度和工作量呈现几何倍增长。

长城作为大遗址中的一种线性类型在保护工作中又更具难度。为加强长城保护管理工任，结合保护管理需要，各地都对对长城本体及周边不可移动文物开展日常巡护。然而，这一工作中，巡护监管对象复杂、范围广泛、任务繁重，往往出现巡护不到位、监管不全面的问题。为解决这一问题，利用数字化技术加强巡护力度是一项有力措施。现以齐长城为例，探讨线性大遗址保护中巡护的数字化保护措施的可行性的规划与方案。

一、齐长城保护现状

齐长城始建于春秋时期，完成于战国时期，历时170多年筑成，迄今已有2600多年的历史。齐长城是世界上现存最古老的长城，是世界文化遗产长城的扩展项目。齐长城是春秋战国时期各国所筑长城中现遗迹保护较多的一处，建筑在山东省起伏连绵的泰沂山脉的山岭、平谷之中，西起平阴县，东至青岛市西海岸新区入海，全长约641.32千米[3]，凝聚着二千五百年前我国劳动人民勤劳与智慧，也体现了春秋首霸和战国七雄的东方泱泱大国的强盛雄风。

由于历史的原因，齐长城沿线保护范围之内，存在数量众多的即有道路、建筑、农垦地和矿山，对环境风貌甚至对长城本体构成了严重损坏，环境整治的任务极为艰巨。当前齐长城附近大规模的基本建设、矿山开采、农田开垦依然继续，对长城整体保护构也成了严峻挑战。

齐长城的大部分区段都在边远的山区，不易监管。由于齐长城的存在状态、地理位置和观赏性较差等诸多方面的原因，地方政府对保护方案的编制实施缺乏相应的积极性，相关保护措施的落实存在较大困难。另外，齐长城往往处于行政区的交界线，由双方主管部门共同进行保护工作，因此在保护过程中需要完善共享制度，实现不同行政区间的信息互通、资源共享，但这一点也成阻碍齐长城本体保护的拦路虎。

目前，齐长城沿线组建了巡护队伍，但巡护队伍对齐长城的本体和保护范围缺乏了解，在巡护过程中无法确定疑似违法事件对保护本体构成的影响，也没有比较畅通的反馈渠道。从另一方面讲，基层巡护人员的真实巡护情况、巡护结果无法及时获取，对巡护效果的监督也是一个重大问题。

总体来说，齐长城保护的监管对象复杂、范围广泛、任务繁重、关注度高、影响面大，需要面对动态、海量的信息，但巡护巡查信息只限于其分管城段部分，上下游周边信息资源不共享，影响了齐长城巡查整体效益的发挥。同时，在现行巡护制度下，齐长城巡查信息的采集、更新以人工上报为主，不同城段、不同地方上报的数据往往类别不同、格式有异，这不但增加了基层工作人员的工作量，也造成了重复工作，大大浪费了人力资源，而管理者在不同的信息格式还难统一的前提下，难以做到全局监管。

因此，齐长城保护综合管理亟需从数字化角度解决目前面临的问题，从而打造齐长城保护监管利器。数字化保护方法有利于提高齐长城巡查水平，及时、准确、全面获取各种齐长城现状信息，完成齐长城巡检过程的智能记录和线上办理，实现齐长城巡检长城沿线每日巡查、巡查结果实时掌握、巡查问题及时反馈、出险点段快速处置、全面落实巡护责任、科学管控齐长城，实现齐长城保护监管“看得见、反应快、抓得准、管得住”。

二、齐长城保护的数字化方法

齐长城的数字化保护工作需要针对齐长城保护过程中遇到痛点、难点和阻点，深入理解政策要求，融合利用先进信息化技术手段，结合齐长城的实际情况，在现场调研、综合分析、立足实际的基础上，按照“既有利于齐长城保护，又便于操作实施”的原则，进行齐长城保护数字化应用研究探索，创新工作方法，实现保护管理的数字化转型。

齐长城的保护与传承工作重点在于巡护。通过巡护加强齐长城的保护管理，压实文物保护责任，加大齐长城研究阐释和展示利用力度，切实保护好、管理好齐长城珍贵文化遗产。重点利用移动应用技术、卫星定位技术、GIS技术、卫星遥感技术和业务流程重构等研究方法对齐长城文化保护与传承数字化应用场景进行规划。

（一）利用移动应用技术，打造齐长城保护管理人员的数字化巡护工具，可以使各级管理人员利用各自的手机进行齐长城的日常管理工作，让齐长城的日常管理“多路网路、少跑马路”，让齐长城的巡护过程实时记录，发现问题及时进行在线上报和处理，管理过程全程留痕。

（二）利用卫星定位技术，对齐长城管理人员的实时坐标进行精确定位，并通过卫星定位技术，齐长城管理人员通过精确定位自身所在位置，同时与地理信息系统结合，明确齐长城保护范围与自身巡护范围的距离。随着巡护员的走动，系统能够自动记录巡护员当前巡查轨迹，巡查米数、巡查时间等，并形成轨迹记录，实现对齐长城的精细化管理。

（三）利用GIS技术，根据齐长城具有的时间、空间的时空性作为结合点进行GIS应用。通过拟合划定的齐长城分布图，基于天地图底图资源，在相应的技术标准和规范要求下，将齐长城本体和保护范围在地图上进行标绘，直观的展示出齐长城走向、位置、范围等空间信息。通过对齐长城实行分段、分级管理，单段齐长城作为一个整体的自然单元，可以在地图上对各类信息按照日常巡护、出险点段、重点防范点段、地质灾害易发点段等进行专题管理。

（四）利用卫星遥感技术，实现对齐长城的卫星监测。通过对卫星遥感影像的解译，及时发现齐长城保护范围内可能出现的乱占、乱建、乱堆、乱采等情况。基于获取的卫星影像，提取各类监测要素的变化信息，获取齐长城区域总体格局的变化信息，将变化信息按照分类进行归纳，齐长城管理系统自动根据异常情况生成案件。系统管理人员根据事发地点将案件指派给相应管理人员，管理人员到现场处理该事件，并通知相关部门保持跟进。

（五）利用业务流程重构，充分梳理原有齐长城管理过程的业务流程基础上，进行业务优化和改善。将原有流程全部采用线上办理，以达到即方便监督管理又方便工作人员使用的目标。通过流程再造，管理人员能够及时收到巡护人员发送的事件信息，对上报、审核的全过程进行详细记录，形成一个齐长城保护的智慧化管理的齐长城数字档案，实现对整个齐长城监管事前、事中、事后的闭环管理。

三、齐长城数字化保护系统的场景设计

在对齐长城数字保护方法分析的基础上，可以发现齐长城数字化保护最重要的是构建一个可以综合应用的数字系统模型。在这个模型中，集合数字化保护的各类需求，从而实现目标的统一完成。从这一认识出发，那么就需要对这一模型的场景进行设计与构建。

数字场景是实现目标的表层可视化和可操作方案，以支撑项目计划方案的达成。其实现需要清晰的底层逻辑和简便的应用页面，以搭建形成便捷有效的利用平台。数字化应用场景的打造，要以解决问题为出发点，以用户视角来分析和梳理需求，以数据要素作为重要组件进行整体的架构与设计，并采用上下结合的工作方法，通过业务重塑、数据共享、应用集成，推动形成合则横向一体，分则纵向有为的多场景融合。

（一）统一基础图层

所有的地理信息系统都需要有一个地理底图作为基础支撑，作为业务空间数据的载体。在数据处理阶段，针对齐长城的特定需求进行了数据矫正等处理。这里需要将这些行政区划、道路、水系、兴趣点等数据在GIS平台中进行地图制图工作，主要以反映齐长城相关的地理基础要素信息为主，按照测绘行业标准对各类图层进行符号化展示，控制好各个图层的显示级别等。完成底图制作后，需要进行地图服务发布、地图切片，从而作为所有齐长城一张图业务的载体。

在制作地理底图的时候，一般选定统一的地理坐标系，需要将各类齐长城项目，如城墙、防门、关塞、燧、亭、烽火台、城堡、兵营遗址、周边不可移动文物等空间数据和底图的坐标系保持一致，在地理底图上完成绘制并发布服务。

（二）空间信息采集

空间数据采集是对保护区域内的齐长城空间数据进行采集，包括电子地图数据、兴趣点数据以及地名地址数据三大类。

1、电子地图数据。电子地图数据是针对在线浏览和专题标图的需要，对矢量数据、影像数据进行内容选取组合所形成的数据集，经符号化处理、图面整饰、分级缓存后形成重点突出、色彩协调、符号形象、图面美观的视屏显示地图。电子地图是对实际空间的表达，它通过不同的图层来描述地图的数据分类，然后通过图层叠加显示来表达事物空间位置的过程。

2、兴趣点数据。兴趣点（POI）数据是一种描述坐标点标注的最简单矢量数据，是电子地图常见的点状数据图层。由于电子地图的兴趣点展示范围有限，或部分数据出于保密考虑，不能将所有兴趣点完全与电子地图叠加。当浏览电子地图的时候会发现，电子地图上没有展现的地物可以通过检索的方式标绘出来，这因为地图服务商会把电子地图的兴趣点与实际POI数据独立出来，前台展现的兴趣点是POI库的一部分。

3、地名地址数据。地名地址数据是公共地理框架数据的重要组成部分，是对地名、地址信息的结构化描述与标识。其以坐标点位的方式描述某一特定空间位置上自然或人文地理实体的专有名称和属性，是专业或社会经济信息与地理空间信息通过地理编码或地址匹配进行挂接的媒介与桥梁。

地名地址信息以地理位置标识点来表达，可以利用该标识点实现相应地理实体的空间定位。地名地址数据包含标准地址（地理实体所在地理位置的结构化描述）、地址代码、地址位置、地址时态等信息，还需包括与其相关的地理实体的标准名称（根据国家有关法规经标准化处理，并由有关政府机构按法定的程序和权限批准予以公布使用的地名）、地理实体标识码等信息。

（三）综合监控

综合监控是指在一张图系统上自动显示各类信息，并以多媒体和直观的专业图表方式提示用户密切监视信息的变化并及时提供超警、超保、告警信息功能。综合监控的目的是为齐长城保护和相关指挥人员、专家、巡护员提供综合监控服务。其主要内容包括：

1、监视区域选择：用于选择监视区域。监视系统可以选择某一区域，某一长城段或某一重点文物遗迹，一旦选定监视区域，系统将对该区域进行初始化。

2、信息定义：在矢量图上叠加要展示的信息，可定义哪些信息要进行展示，以及调整展示内容、叠加位置。

3、信息自动叠加：在矢量图的相应目标旁边（或用户定义的适当显示区域）直接叠加实时信息，并自动进行信息更新。用户可以随时调整自动叠加信息的目标、内容及其位置。

4、基于矢量图的告警监视：以不同颜色和屏幕闪烁等手段表示不同等级的警情，并辅以蜂鸣、声音、图像等手段提示用户注意。例如，用不同颜色的齐长城线表示不同长城段的日常巡护情况；用符号闪烁表示异常上报、出险工程等等。

5、特殊情况提示：当数据库接收到特殊事件上报信息时，可以采用触发器和主动数据库设计等技术让系统弹出提示信息提醒用户注意，并以可选用的信息导向形式引导用户进一步进行深层相关查询。

（四）实时信息展示

实时信息展示包括齐长城本体、附属设施及其周边历史环境、风貌、长城保护标志和有关防护设施等信息的单目标查询、多目标查询、区域查询和条件查询。

1、基于矢量图的单目标查询：查询目标约定为单个目标，可能是一个长城段、一个巡护员、烽火台或是一处不可移动文物遗迹。用户通过点取某一具体的目标，就能够进行单目标查询，并且其查询结果有多种表现形式，例如：表格、示意图、矢量图形、栅格图像等。

2、基于矢量图的多目标查询：用户通过分别选择多个目标，实现实时信息、特征信息、历史信息等的多目标查询。其查询成果，既可以是多目标单要素的比较结果显示，也可以是多要素的综合显示。

3、基于矢量图的区域查询：是针对具有点面关系的区域查询。查询的范围是该控制区域的综合信息，如巡查轨迹、区域内重点文物等，并可联想式触发历史事件查询。

4、条件查询：根据用户给定的时间、地点、目标、类型等条件，组合查询综合数据库中满足该条件组合的所有信息。

（五）应急信息预警

系统对巡护员巡查过程中发现的应急信息进行及时推送并记录，使管理人员能够及时发现齐长城预警信息。

1、出险点段预警：对在巡查过程中发现的险情进行及时预警，在一张图中进行系统弹窗和闪烁提示，并展示巡护员上报的出险点段照片及情况说明。

2、地质灾害预警：对齐长城地质灾害信息进行展示，详细描述地质灾害的时间、地点、影响范围、现场照片等。

3、违法行为预警：对巡查过程中发现的破坏齐长城本体，在齐长城保护范围和建设控制地带内违法建设或擅自挖掘、取土，擅自移除、破坏齐长城保护标准和其他有关防护设施，盗窃齐长城建筑构件等违法行为在一张图上进行标识和展示。

4、森林防火、山洪预警：对齐长城保护范围内的森林防火、山洪等突发情况进行上报，一张图系统中展示火灾、山洪等对齐长城的影响，并记入齐长城数字档案。

目前，文化遗产数字化保护逐渐走向多类型、多尺度遗产和大数据集成应用，关注科技赋能背景下保护和管理质量的提升[4]。齐长城的数字化保护所涵盖的内容也非常广泛，但毋庸置疑的是，对其本体巡护工作的数字化优化是最为重要也是十分具有可行性的一项内容。数字技术在记录、保护、参与、阐释传播、灾害管理等方面发挥着重要作用，并将形成数字集合，实现对古代遗址的保护数据的自动化采集和处理。这必将成为今后大遗址保护的一个新的趋势。

参考文献：

[1] 刘卫红：《中国大遗址保护理论与方法研究》，科学出版社2020年，第77页。

[2] 李海燕，权东计． 国内外大遗址保护与利用研究综述[J]． 西北工业大学学报（ 社会科学版） ，2007，27（ 3） ： 16-19。

[3] 山东省古建筑保护研究院.齐长城遗址保护与研究[M].济南：齐鲁书社，2020.

[4] 杨晨、陈徵羽：《世界文化和自然遗产数字化保护及国际新动向》 ，《风景园林》2023年第10期。

本文为淄博市社科规划项目阶段性研究成果（项目批准号：23ZBSK048）